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基于规则引擎的军事地理信息自定义查询技术研究与实现

作　者: 刘晨帆
导　师: 孙群
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 自定义查询 Rete 规则引擎 NLBR 规则库
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 68次
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内容摘要


随着计算机技术的迅猛发展,军事地理信息数字化建设也越来越趋于白热化,现代战争已不能仅仅满足于传统军事地理信息系统的可视化和简单的查询功能。面对准确、深层次发掘战场环境地理知识的需要,以及快速增长的用户业务需求,如何实现自定义军事地理信息查询越来越得到人们的广泛关注。而传统军事地理信息查询的设计思路是将查询的业务逻辑融合到代码之中,不能实现业务逻辑和处理规则的分离,在需求快速增长和变化的情况下仍需要程序员的参与,故不能实现用户对查询的自定义,为此,本文探讨了将商务引擎——规则引擎引入到军事地理信息系统中的方法,研究并实现了基于规则引擎的军事地理信息自定义查询技术。规则引擎(Rule Engine)是实现了基于模式匹配的Rete算法的优秀商务规则处理工具,自定义查询正是利用规则引擎优秀的商务规则处理能力并将其作为军事地理信息系统中自定义查询模块的逻辑控制器来实现对查询规则的定义和解析,从而解决了面对用户需求的变更或增长时需要程序员参与修改或增加底层代码的问题,具有较好的功能扩展性。为使规则引擎适应军事地理信息系统环境下的数据组织和军事地理数据的特点发挥其自身优势,本文从如下方面对规则引擎和相关技术做了功能扩展和有益的探索:1、提出了一种基于自然语言的自定义军事地理信息查询规则语言,包括其语法、词法规则、解析与转换方法。设计了用于存储查询方案的规则模板文件,以及一种实现模式匹配的改进Rete算法。2、本文将用于模式匹配的内嵌式规则库的设计做了详细说明,对规则库中的几种规则的可扩展性做了相关探讨,并对可能扩展的规则给出了较为合理的扩展方法。3、对作为自定义查询核心的规则引擎技术做了相关扩展,为更适用军事地理数据的特性,扩展了数据访问接口,提出了一种面向军事地理对象的数据源模型。并根据用户的需求及军事地理数据格式,对输出结果进行分类、分层表达,并取得了较好的效果。4、利用四叉树直方图建立查询代价估计模型。将I/O花费作为评价标准,并通过与基于其它索引结构的查询进行比较和实验,表明在本文提出的SR索引结构下的相关查询有较高的效率和实用性。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 引言  11
  1.2 规则引擎的研究现状  11-12
  1.3 自定义查询  12-13
    1.3.1 自定义查询的概念  12
    1.3.2 选择自定义查询的特点和优势  12-13
    1.3.3 自定义查询在军事地理信息中的意义  13
  1.4 自定义查询模块的核心构件——规则引擎  13-15
    1.4.1 规则引擎在自定义查询中的作用  13-14
    1.4.2 基于规则引擎的自定义查询模块  14-15
  1.5 本文主要研究的目的及内容  15-16
    1.5.1 研究目的  15
    1.5.2 研究内容  15-16
  1.6 本文结构  16-17
第二章 规则引擎技术  17-26
  2.1 规则引擎的定义  17-20
    2.1.1 产生式系统与专家系统  17
    2.1.2 规则引擎的概念  17-19
    2.1.3 面向军事地理对象的规则引擎的特点  19-20
  2.2 规则引擎的Rete 模式匹配算法  20-23
    2.2.1 模式匹配的思路和方法  20-21
    2.2.2 Rete 算法中的相关概念  21-22
    2.2.3 Rete 算法生成匹配网络  22-23
  2.3 面向军事地理对象的规则库与规则引擎  23-26
    2.3.1 规则库  23-24
    2.3.2 规则模板文件  24
    2.3.3 面向军事地理对象的规则引擎的工作原理  24-26
第三章 规则引擎技术研究与扩展  26-45
  3.1 自定义查询相关技术研究  26-32
    3.1.1 NLBR  26-27
    3.1.2 规则模板文件的存储与查询规则的修改、删除  27-30
    3.1.3 规则模板文件的解析  30
    3.1.4 查询规则的执行  30-32
  3.2 规则引擎接口与功能拓展  32-39
    3.2.1 数据源应用接口技术  33-35
    3.2.2 工作内存中数据的管理方法  35-36
    3.2.3 改进Rete 算法  36-39
  3.3 内嵌式规则库的设计  39-45
    3.3.1 Rete 网络与内嵌式规则库  39-40
    3.3.2 中文分词技术  40-42
    3.3.3 四种规则的设计  42-45
第四章 军事地理信息自定义查询关键问题研究  45-67
  4.1 空间关联规则查询算法研究  46-58
    4.1.1 定义空间关系算子  46-47
    4.1.2 最近邻查询  47-50
    4.1.3 方向关系查询  50-52
    4.1.4 空间关系查询  52-55
    4.1.5 空间查询代价估计  55-58
  4.2 内嵌式规则库可扩展性及相关技术研究  58-62
    4.2.1 词典库的扩展  58-59
    4.2.2 扩展关联规则可行性分析  59-61
    4.2.3 空间关联规则与名称关联规则互补性研究  61-62
  4.3 自定义查询规则语言研究  62-64
    4.3.1 NLBR 数据类型  62-63
    4.3.2 NLBR 关键字  63
    4.3.3 NLBR 语法  63-64
  4.4 动态界面及规则模板文件共享技术  64-67
    4.4.1 查询提交界面动态更新技术  64-65
    4.4.2 规则模板文件的共享  65-67
第五章 自定义查询模块在军事地理信息系统中的设计与实现  67-85
  5.1 总体设计  67-69
    5.1.1 设计思路  67
    5.1.2 框架设计  67-69
  5.2 详细设计  69-75
    5.2.1 数据源应用接口设计  69-70
    5.2.2 规则引擎封装设计  70-71
    5.2.3 查询规则编辑模块设计  71-73
    5.2.4 查询提交与结果展现模块设计  73-75
  5.3 查询结果展现  75-85
    5.3.1 查询规则编辑  75-77
    5.3.2 查询条件提交  77
    5.3.3 查询结果输出  77-78
    5.3.4 自定义查询实例应用  78-83
    5.3.5 空间查询效率评估  83-85
第六章 总结与展望  85-87
  6.1 论文工作总结  85-86
  6.2 进一步的工作  86-87
参考文献  87-89
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  89-90
致谢  90

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